美國的(de)研究人員通(tong)過(guo)實(shi)驗發(fa)現,超聲(sheng)波能量(liang)能夠在(zai)活細(xi)胞(bao)的(de)保護性外膜上(shang)開“一扇門(men)(men)”,從而使藥物和(he)其他治療性分子(zi)進入(ru)細(xi)胞(bao)內,并且闡(chan)明了之后細(xi)胞(bao)自身(shen)快(kuai)速關上(shang)這(zhe)道“門(men)(men)”的(de)機制。對這(zhe)個(ge)機制的(de)了解將有(you)助(zhu)于推進人類(lei)利用超聲(sheng)波在(zai)傳遞基(ji)因治療藥物、靶向化療和(he)大(da)分子(zi)藥物方(fang)面(mian)的(de)應用。由(you)喬治亞理(li)工(gong)學(xue)(xue)院(yuan)和(he)Emory大(da)學(xue)(xue)合作進行(xing)的(de)這(zhe)項研究的(de)結果公(gong)布(bu)在(zai)日前(qian)出(chu)版的(de)《醫學(xue)(xue)與生(sheng)物學(xue)(xue)中的(de)超聲(sheng)波》(Ultrasound in Medicine and Biology)雜志上(shang),并且引起了學(xue)(xue)術界極大(da)的(de)關注。
利用五種不同的(de)(de)顯(xian)微鏡(jing)技術,研究人員(yuan)證明氣(qi)泡的(de)(de)劇(ju)烈破裂(由超聲波導致的(de)(de)效應)產生的(de)(de)力量足(zu)夠使懸浮在液體介質中的(de)(de)前列腺癌細胞(bao)的(de)(de)膜上開(kai)孔(kong)。這種孔(kong)能讓直徑50納(na)米的(de)(de)藥(yao)物分(fen)(fen)子進入細胞(bao),50納(na)米比用于基因治療的(de)(de)大部分(fen)(fen)DNA分(fen)(fen)子尺寸(cun)要(yao)大或接近(jin)。而且,這個孔(kong)口會在打(da)開(kai)數分(fen)(fen)鐘后被細胞(bao)關閉。
喬治亞理工學院的(de)(de)化學和生(sheng)物(wu)分(fen)(fen)子工程學院教授Mark Prausnitz說,這種(zhong)孔是由破裂氣(qi)泡的(de)(de)機械相互作用產生(sheng)。這些氣(qi)泡在超聲波(bo)場中(zhong)振蕩并破裂,從而(er)導(dao)致(zhi)釋放出一種(zhong)沖擊(ji)波(bo)。這種(zhong)沖擊(ji)波(bo)引發(fa)的(de)(de)液體流在細(xi)胞膜(mo)上(shang)開(kai)孔,從而(er)使外部分(fen)(fen)子進入(ru)細(xi)胞內。然后,細(xi)胞會(hui)通(tong)過“動員(yuan)”細(xi)胞內的(de)(de)囊泡在幾分(fen)(fen)鐘內補上(shang)這個孔。
超(chao)聲波是一(yi)種(zhong)已(yi)經廣(guang)泛(fan)用于診斷(duan)成像的(de)能量類(lei)型。藥物的(de)傳遞需要利用較高的(de)能量水平和不同的(de)頻率,并且通常(chang)會通過引入氣泡(pao)來提升傳遞效(xiao)果(guo)。
超聲波藥(yao)物(wu)傳遞對目前特別(bie)引人關注的(de)基因療(liao)法(fa)尤其具有重要(yao)意義。當然,這(zhe)(zhe)種技術也同樣能夠(gou)用于更精確地定(ding)向傳遞化(hua)療(liao)藥(yao)物(wu)。這(zhe)(zhe)種方(fang)法(fa)的(de)最大一個優勢就在于它是非侵入性的(de),從而避免(mian)了對機體產生(sheng)創傷。
此(ci)前曾有(you)(you)學(xue)(xue)者對超聲波(bo)能(neng)夠通過增加細(xi)胞膜(mo)(mo)透性(xing)將藥物(wu)傳遞(di)到細(xi)胞中有(you)(you)過猜測,但是卻(que)沒有(you)(you)被證實過。喬治亞理工學(xue)(xue)院的這(zhe)項新研究則(ze)強(qiang)有(you)(you)力(li)地(di)支持(chi)了這(zhe)一理論。研究人員不僅證實了超聲波(bo)能(neng)在細(xi)胞膜(mo)(mo)上打孔(kong),并且(qie)還(huan)揭示(shi)了細(xi)胞修補這(zhe)個孔(kong)的機制。
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